Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 17

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  microcrack
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
EN
In the latest period hundreds of concrete viaducts were built in Poland within a short time range. The cases of destruction of concrete road viaducts described by the author in the article concern in the construction of such structures in various parts of our country, such as central regions of Poland, Warmia-Masuria, south – east - a total of about 30 objects. The occurring phenomenon is related to the micro cracks of the cement matrix which are not visible on the surface of the elements and become visible only after the cyclic freezing process as a result of the standard F150 frost resistance test, the so-called the standard method according to Annex N to the PN-B-06265:2018 standard. The destruction took an unprecedented course and aroused much discussion in the scientific community. This article summarizes this discussion and indicates the root cause of the destruction.
PL
W ostatnich latach w krótkim przedziale czasu wybudowano w Polsce setki betonowych wiaduktów drogowych. Ich charakterystyczną cechą było zastosowanie wysokiej klasy betonu zawierającego cement CEM I 42,5 (podpory i przyczółki) oraz CEM I 52,5 (przęsła). Budowano często w zimie, w okresie obniżonych temperatur powietrza. Pomimo pozytywnych wcześniejszych testów laboratoryjnych beton przygotowany w warunkach budowy często nie osiągał zakładanej cechy mrozoodporności po 150 cyklach zamrażania-rozmrażania w zakresie temperatur od - 18°C do + 18°C. Procesowi towarzyszyły nietypowe zjawiska. Większy niż normatywny spadek wytrzymałości betonu następował przy jednoczesnej dużej szczelności. Brak było odprysków powierzchniowych typowych dla betonu o niskiej mrozoodporności, krzywizny krawędzi itp. Natomiast na powierzchni próbki wokół dużych ziaren kruszywa pojawia się charakterystyczna siatka mikrorys wypełnionych białymi wyciekami nieznanych związków chemicznych. Związki te zostały dokładnie przebadane za pomocą analizy SEM. Wcześniej podobny przypadek wystąpił w Polsce tylko raz, w 2002 roku . Światowa literatura przedstawia wiele przypadków związanych z zarysowaniami matrycy cementowej w wyniku na przykład opóźnionego ettringitu, także w mostach, ale analizowany w artykule przypadek jest inny, spowodowany „wrodzonymi” mikrozarysowaniami powstałymi już na etapie betonowania konstrukcji i późniejszej destrukcji podczas cyklicznego zamrażania w wyniku zjawiska opisanego w literaturze jako efekt erlina/mathera.
PL
W artykule przedstawiono wyniki badań betonów z dodatkiem krzemionkowych popiołów lotnych (Fly ash – FA) oraz mikrokrzemionki (Silica fume – SF). Badania odporności na pękanie wg drugiego modelu pękania wykonano w prasie MTS 809 na próbkach sześciennych o boku 150 mm z dwoma szczelinami pierwotnymi. Odporność na pękanie kompozytów oceniano na podstawie wyników krytycznego współczynnika intensywności naprężeń KIIc. Dodatkowo zbadano wielkość mikropęknięć (Crack width – Wc) w warstwach stykowych (Interfacial Transition Zone – ITZ) kruszywa grubego z zaczynem. Eksperymenty wykonano po 28 i 90 dniach dojrzewania betonów z następującymi kompozycjami dodatków: 0% FA + 10% SF; 10% FA + 10% SF; 20% FA + 10% SF.
EN
This paper presents the results on concretes with siliceous fly ash (FA) and silica fume (SF). Fracture toughness tests according to the Mode II fracture was performed on MTS 809 press, using cubic specimens with dimensions of 150/150 mm with two initial cracks. In our studies, the fracture toughness of concretes based on the experimental results of critical stress intensity factor KIIc. Additionally the size of microcraks (Wc) in the Interfacial Transition Zone (ITZ) of the aggregate with cement matrix was investigated. The experiments were carried out after 28 and 90 days of curing consisting the following additives compositions: 0% FA + 10% SF; 10% FA + 10% SF; 20% FA + 10% SF.
PL
W pracy przedstawiono wyniki badań dotyczące wpływu dodatku krzemionkowych popiołów lotnych (Fly ash – FA ), w ilości: 0,20 i 30% masy cementu, na procesy pękania w betonach zwykłych. Analizy przeprowadzono w oparciu o wyniki z badań makroskopowych i mikrostrukturalnych. Odporność na pękanie betonów ustalano na podstawie znajomości współczynników intensywności naprężeń dla wszystkich modeli pękania, a następnie wyznaczano uogólnioną odporność na pękanie Kc. W trakcie badań mikroskopowych oceniano wielkość pęknięć, występujących w warstwie stykowej (Interfacial Transition Zone – ITZ) kruszywa grubego z matrycą cementową. Eksperymenty wykonano po: 3, 7, 28, 90, 180 i 365 dniach dojrzewania.
EN
The paper presents results of tests on the effect of the addition of siliceous fly ashes (FA ) in the amount of: 0,20 and 30% by weight of cement on the fracture processes in plane concretes. The analyses were carried out based on the results of the macroscopic and microstructural tests. Fracture toughness of concretes was determined based on the critical stress intensity factors for all mode fracture, and then a generalized fracture toughness Kc was determined. During microscopic tests, the size of cracks occurring in the Interfacial Transition Zone (ITZ) of coarse aggregate with cement matrix was evaluated. The experiments were carried out after: 3, 7, 28, 90, 180 and 365 days of curing.
EN
In this work, a finite element study is proposed by using the Comsol Multiphysics software to evaluate the effects of microcrack shape, size and direction on the poroelastic behaviors of a single osteon. Methods: This finite element model is established by using the Comsol Multiphysics software, and we just focus on the comparison of the influences of those microcrack geometric parameters on the osteonal fluid pressure and velocity. Results: The results show that: (1) microcracks in the osteon wall can induce a release of the fluid pressure, but enlarge the velocity in this region; (2) equal-area microcrack with ellipsoid-like shape produced a larger fluid pressure and velocity fields in the osteon than that of rectangular shape; (3) in the elliptic microcracks, the longer of the length (major semi-axis) induces a smaller fluid pressure and velocity amplitudes, whereas the width (minor axis) has little effect; (4) the direction of the microcracks (major axial direction) has an limited influence area around about 1/15 of the osteon cross-sectional area. Conclusions: This model permits the linking of the external loads and microcracks to the osteonal fluid pressure and velocity, which can be used for other purpose associate microcracks with the mechanotransduction and bone remodeling.
EN
The report provides a description of local damages which are formed in the process of wear-fatigue tests. The analysis of local surface wave-like damages during rolling and mechano-rolling fatigue for the shaft-roller mechanical system under steady-state and multistage loading conditions is given. It is shown that the study of local wear-fatigue damage was made possible by new methods of testing and measuring wear-fatigue tests and damages, which are described in the report. New characteristics to estimate the parameters of the local wear-fatigue damage are proposed. The concept of local fatigue curves is introduced. The laws of local wear-fatigue damage for the shaft - roller system are analysed.
6
Content available remote Znaczenie rodzaju cementu w budowie strefy przejściowej w BWW
PL
Zbadano właściwości dwóch BWW wytworzonych z dwóch cementów CEM l oraz CEM ll/B-V. Wykazano, że dobre właściwości betonu otrzymanego z CEM ll/B-V są związane ze znacznie lepszą mikrostrukturą strefy przejściowej w tym betonie. Strefa ta jest wypełniona fazą C-S-H, która narasta bezpośrednio na ziarnach kruszywa bazaltowego, co wiąże się z obecnością maleńkich cząstek w popiele krzemionkowym. Ponadto stwierdzono, że niektóre minerały zawarte w kruszywie bazaltowym, a mianowicie skalenie sodowe reagują z jonami wapniowymi występującymi w fazie ciekłej zaczynu i stopniowo ulegają przemianie w fazę C-S-H.
EN
The properties of two HPC produced from two cements: CEM I and CEM II/B-V were examined. It was shown, that good properties of concrete obtained from CEM II/B-V are caused by improvement of microstructure of interfacial transition zone in this concrete. This zone is occupied by C-S-H phase, which is formed directly on the aggregate grains, under the influence of very fine particles of siliceous fly ash. Additionally it was shown that some minerals forming basalt aggregate, namely sodium feldspar are reacting with calcium cations present in the pore solution, which is progressively transformed in C-S-H phase.
7
Content available remote Naprężenia powstające w zaprawach z cementów ekspansywnych. Cz.1
PL
Technologia cementów ekspansywnych opiera się na powstawaniu ettringitu i w tym celu stosuje się odpowiedni dodatek CA lub C4A3 S . W obu przypadkach korzystny wpływ na ekspansję wywiera niewielki dodatek CaO na poziomie 3-4%. Pomimo wielu prac badawczych mechanizm ekspansji związany z powstawaniem ettringitu nie jest wyjaśniony, z trzech hipotez obejmujących ciśnienie krystalizacji, ciśnienie osmotyczne oraz absorpcja wody przez cząsteczki ettringitu, w ostatnich latach największe znaczenie przypisuje się tej pierwszej. Największe ciśnienie krystalizacji wiąże się z małymi kryształami o wymiarach 100 nm powstających w porach o podobnych wymiarach. Przy wartości przesycenia roztworu wynoszącym 3.0 ciśnienie to może osiągać około 6.0 MPa.
EN
Expansive cements technology is based on ettringite formation phenomenon, and for this purpose an addition of CA or C4A3S is used. In spite of many researches concerning the ettringite formation process, the cement paste expansion mechanism has been not fully understood. From three hypothesis covering crystallization pressure, osmotic pressure and water absorption by ettringite particles in the last years crystallization pressure seams to have the highest significance. The highest crystallization pressure is linked with small crystals of 100 nm formed in pores of similar dimension. At solution supersaturation of 3.0 this pressure can achieve about 6.0 MPa.
8
Content available remote Online visioplasticity in forging processes
EN
In the present paper a contactless optical method for visioplastic investigation of the displacement and strain field in hammer forging was discussed. Coupled with thermographic measurements the visioplastic investigations were compared with numerical computations using the commercial FE - code QForm. Experiments were performed using stocks of initial dimensions 160 x 160 x 500 mm. For visioplastic investigation the surface was marked with a stud grid. Problems in the correlation process using the commercial software VEDAC arising from this surface preparation were solved and discussed. The displacement field was used as indicator for damage sensitive regions.
PL
Bezstykowa, optyczna metoda do badania wizjoplastycznego przemieszczeń i odkształceń w kuciu na młotach jest omówiona w artykule. Analiza wizjoplastyczna połączona z pomiarami termograficznymi jest porównana z wynikami obliczeń numerycznych prowadzonych w programie MES - QForm. Doświadczenia wykonano dla wsadu o wymiarach początkowych 160 x 160 x 500 mm. Dla badań wizjoplastycznych na powierzchni próbki naniesiono siatkę. Problemy z korelacją między poszczególnymi parametrami, wynikające z metody przygotowania powierzchni próbki, analizowano komercyjnym programme VEDDAC, co również omówiono w artykule. Pole przemieszczeń zostało wykorzystane jako wskaźnik oceny tendencji do pękania materiału.
9
Content available remote Micromechanical study of damage growth and permeability variation in brittle rocks
EN
This paper presents a coupled model for anisotropic damage and permeability evolution by using a micro-macro approach. The damage state is represented by a space distribution of microcrack density. The evolution of damage is directly linked to the propagation condition of microcracks. The macroscopic free enthalpy function of cracked material is obtained by using micromechanical considerations. It is assumed that the microcracks exhibit normal aperture which is associated with the crack growth due to the asperity of crack faces. By using Darcy's law for macroscopic fluid flow and assuming laminar flow in microcracks, the overall permeability of the representative volume element is obtained by an averaging procedure taking into account the contribution of crack aperture in each orientation.
PL
Przedstawiono sprzężony model anizotropowego uszkodzenia i zmiany przepuszczalności, stosując podejście mikro-makro. Stan uszkodzenia jest odwzorowany przez rozkład przestrzenny gęstości mikropęknięcia. Ewolucja uszkodzenia wiąże się bezpośrednio z warunkiem rozprzestrzeniania się gęstości mikrouszkodzeń. Makroskopową funkcję entalpii swobodnej spękanego materiału otrzymuje się na podstawie rozważań mikromechanicznych. Zakłada się, że mikrouszkodzenia mają zwykłą szczelinę, co jest związane z powiększaniem się pęknięcia wskutek chropowatości powierzchni czołowej pęknięć. Używając prawa Darcy'ego do opisu makroskopowego przepływu cieczy i zakładając, że jest on laminarny w mikrouszkodzeniach, otrzymano całkowitą przepuszczalność reprezentatywnego elementu trójwymiarowego za pomocą uśredniającej procedury, w której uwzględnia się udział szczeliny pęknięcia w każdym kierunku.
10
Content available remote Modelling of anisotropic damage by microcracks: towards a discrete approach
EN
Modelling of anisotropic damage by microcracks remains a pivotal topic of Damage Mechanics. Many models are built employing a single second-order tensor damage variable D and its spectral decomposition. However, some inconveniences are encountered such as non-uniqueness of the free energy or decomposition of the strain tensor. This paper first reconsiders the anisotropic damage definition; a discrete approach, which introduces nine microcrack densities associated with nine fixed directions, is presented. This definition permits to represent essential phenomena concerning quasi-brittle materials behaviour: the induced anisotropic degradation of elastic properties and the unilateral effect are notably described. In addition, the quoted inconveniences are avoided.
PL
W pracy zaproponowano model ośrodka z mikropęknięciami uwzględniający możliwość rozwoju mikropęknięć, występowanie kontaktu pomiędzy krawędziami mikropęknięcia, tarcie i poślizg w obszarze kontaktu oraz efekty dylatacyjne spowodowane chropowatością powierzchni mikropęknięcia. Analizowano wpływ obciążeń ściskających na rozwój mikropęknięć. Ustalono warunki niekontrolowanego rozwoju mikropęknięć.
EN
In the present paper model of a cracked body with account for microcrack propagation, friction and slip in the contact area and dilatancy effects caused by crack surface roughness is proposed'. Compression stresses are considered in microcrack propagation process. It is defined the condition for non-controlled growth of microcracks.
12
Content available remote Mesoscopic theory of microcracks
EN
The mesoscopic concept is a way to deal with complex materials with an internal structure within continuum mechanics. It consists of extending the domain of the balance equations by mesoscopic variables and of introducing a local distribution function of these variables as a statistical element. In our case microcracks are modelled as penny-shaped and are completely characterized by their diameter and the unit normal to the crack surface. Two examples of crack dynamics are given as well as a possible definition of a damage parameter. Orientational order parameters (fabric-alignment tensors) are defined and balance-like dynamic equations for them are derived.
EN
This paper gives the conditions for the onset of instability in the tensile response of short-fibre-reinforced quasi-brittle composites whose deformation is characterised by multiple cracking and localisation. First, the tensile stress-strain relation is established analytically for a body containing multiple bridged microcracks. The material instability is examined using the classical bifurcation criterion, with an emphasis on the role played by fibre bridging in the macroscopic instability. It is found that while the microscopic instability in the bridging traction plays a major role in the macroscopic instability of the composite, it is the level of damage in the matrix that determines when the macroscopic instability is induced by the bridging instability. The satisfaction of the classical bifurcation criterion is identified with several failure modes, depending on the degree of damage in the matrix.
PL
Metodą egzoemisji elektronów wykazano wyraźne obniżenie cech plastycznych niklu pod wpływem wodoru, który szczególnie zalega w warstwie wierzchniej metalu. Uwzględniając fakt, że zaadsorbowany wodór na powierzchni mikroszczelin obniża energię powierzchniową metalu a tym samym zmniejsza pracę potrzebną do zwiększenia powierzchni mikroszczelin, podkreślono rolę warstwy powierzchniowej w pogarszaniu się własności mechanicznych - w występowaniu zjawiska kruchości wodorowej, które opisano przez analogię do mechanicznego, 'egzoemisyjnym parametrem kruchości wodorowej'.
EN
By means of the exoelectron emission method the distinct decrease of the plastic features of nickel under the influence of hydrogen, which occurs mainly in the surface layer of metal, was shown. Taking into account the fact that the absorbed hydrogen on the surface of microcracks decreases the surface energy of metals, and in this way decreases the work needed to enlarge the surface of microcraks, the effect of the surface layer on the deterioration of the mechanical properties was considered. The existance of the hydrogen embrittlement phenomenon by the analogy to the exoemission hydrogen embrittlement factor was described.
PL
W pracy przedstawiono zmiany mikrostruktury stopu na bazie fazy Fe-Al, w stanie lanym po przetapianiu laserowym wiązką o różnej energii liniowej. Powstające przetopy charakteryzowały się występowaniem w części środkowej stosunkowo jednorodnej, równoosiowej struktury drobnoziarnistej. Natomiast wzdłuż linii wtopienia zasadniczo występują ziarna słupkowe, których kierunek wzrostu uwarunkowany został procesem transportu ciepła w głąb materiału. Ponadto stwierdzono zauważalny (o ok. 35%) wzrost mikrotwardości w strefie oddziaływania wiązki laserowej w stosunku do materiału rodzinnego.
EN
The changes of the microstructure of cast Fe aluminides after laser remelting with different heat input laser beam was presented in this paper. The fine grained, cellular structure at the centre of laser weld was shown. However, along the line of melt the columnar structure which direction of growth depends on heat transfer into base material was observed. Moreover, it has been found that the microhardness of remelted region has increased for about 35% in comparison to the parent material.
PL
Zaproponowano wariant powszechnie przyjętej w mechanice pękania metody lokalnego odkształcenia do oceny fazy inicjacji pęknięcia; pozwoliło to na pełną analizę przebiegu zniszczenia zmęczeniowego zarówno próbek litych, jak i elementów konstrukcyjnych. Proces zmęczenia materiału przedstawiono jako wynik plastycznego poślizgu i powstania mikropęknięcia powodujących zniszczenie elementu mikrostruktury umiejscowionego wewnątrz lub na granicy strefy odkształcenia plastycznego w okolicy karbu lub przed wierzchołkiem pęknięcia. Przeprowadzono szereg testów na polerowanych próbkach ze stopu Al-Mg w celu określenia modelu niesprężystych, cyklicznych zjawisk w materiale oraz potwierdzenia założeń przyjętej metodyki.
EN
A version of the local strain approach widely accepted in fatigue mechanics to asses the crack initiation phase is suggested to cover the whole process until the late phases preceding fatigue failure of test pieces or structural details. The fatigue process in uniquely presented as the result of the plastic slip and microcrack formation resulting in failure of a conditional microstructural element located inside or at a boundary of plastic zone at a notch or ahead the crack tip. A series of tests on Al-Mg alloy smooth specimens was carried out to define and model inelastic cyclic properties of material and support the approach.
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.